Лабораторная работа 3.1. Определение плотности мерзлого грунта методом взвешивания в нейтральной жидкости

Цель работы: Научиться определять плотность мерзлого грунта методом взвешивания в нейтральной жидкости.

Задание: Определить плотность мерзлого грунта.

Необходимое оборудование: весы, керосин или лигроин, линейка, нитки, ареометр, сосуд.

Ход работы:

Плотность мерзлых грунтов определяется методом взвешивания в нейтральной жидкости. В учебных целях образцы грунта можно приготовить путем замораживания их в компрессионных кольцах с известным объемом, и тогда отпадает необходимость взвешивания в нейтральной жидкости, а плотность определится методом режущего кольца.

Образец грунта и нейтральная жидкость (керосин, лигроин и др.) должны иметь отрицательную температуру.

Образец грунта отбирают округлой формы массой 100–150 г и обвязывают нитью. Для грунтов с сетчатой или слоистой криогенной структурой масса образца может быть уве­личена.

Определяют плотность нейтральной жидкости ареометром при температуре испытания.

Обвязанный нитью образец грунта взвешивают.

Затем образец взвешивают, погрузив его в нейтральную жидкость. Плотность грунта r, г/см³ вычисляют по формуле:

где т – масса образца (до погружения), г;

m₁ – результат взвешивания образца в нейтральной жидкости –разность масс образца и вытесненной им жидкости, г;

r_nl – плотность нейтральной жидкости при температуре испы­таний, г/см³ (плотность керосина  _n = 0,81 г/см³, лигроина  _n= 0,78 г/см³).

При применении метода обратного взвешивания плотность грунта вычисляют по формуле:

Лабораторная работа 3.2. Определение суммарной влажности мерзлых грунтов

Цель работы: Научиться определять суммарную влажность мерзлых грунтов.

Задание: Определить суммарную влажность мерзлого грунта согласно ГОСТ 5180–84.

Необходимое оборудование: тара, полиэтиленовые пакеты, весы, разновесы, шпатель и дистиллированная вода.

Ход работы:

1. Заранее замораживается в морозильной камере образец мерзлого грунта массой 1–3 кг (имеющий не менее трех ледяных и минеральных прослоек каждого направления).

2. Образец мерзлого грунта помещают в предварительно высушенную, взвешенную и пронумерованную тару. Допускается оттаивание образцов грунта в плотно завязанных полиэтиленовых пакетах во время транспортирования и хранения.

3. Образец грунта в таре (m₃), г взвешивают, дают ему оттаять и доводят до однородного состояния, близкого к границе текучести для пылевато-глинистых грунтов, или полного водонасыщения для песчаных грунтов, перемешивая его металлическим шпателем и добавляя дистиллированную воду или осторожно сливая избыток воды после ее осветления.

4. Грунт в таре вновь взвешивают (m₄) и отбирают из него пробы для определения влажности перемешанного грунта.

Суммарная влажность мерзлого грунта, в долях единицы, вычисляется по формуле:

                   

где m₂ – масса тары, г:

m₃ – масса образца грунта (с тарой), г;

т₄ – масса перемешанного грунта (с тарой), г;

w – влажность перемешанного грунта, %.

Результаты опытов записывают в журнал.